(57)【要約】    【課題】  広角高変倍比を達成して、しかも薄型で且つ良好な像性能を保ちつつ、組立て性も良好とする。    【解決手段】  変倍観察光学系は、対物光学系Ｓ１と、反転光学系Ｓ２と、接眼光学系Ｓ３を、物体側から瞳側へ向かって順次配置してなる。対物光学系Ｓ１は、それぞれ負のレンズＬ１、正のレンズＬ２、負のレンズＬ３および正のレンズＬ４からなる第１群レンズ系Ｇ１、第２群レンズ系Ｇ２、第３群レンズ系Ｇ３および第４群レンズ系Ｇ４を、物体側から順次配置して構成し、対物光学系Ｓ１全体として正の屈折力を呈する。反転光学系Ｓ２は、反転プリズムＰ１から構成され、接眼光学系Ｓ３は、正の第５のレンズＬ５からなる第５群レンズ系Ｇ５で構成される。第１群レンズ系Ｇ１、第２群レンズ系Ｇ２および第３群レンズ系Ｇ３が、それぞれ単独に光軸に沿って移動することにより、視度を観察に適した値に保ちつつ像倍率を変化させる。【選択図】    図１
2006047331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から瞳側に向かって、正の屈折力を有する対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を有する接眼光学系とを、順次配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系は、
負の屈折力を有する第１群レンズ系と、正の屈折力を有する第２群レンズ系と、負の屈折力を有する第３群レンズ系と、正の屈折力を有する第４群レンズ系とを有し、且つ前記対物光学系の前記第１群レンズ系〜第４群レンズ系のうちの少なくとも３つの群のレンズ系を光軸方向に移動させて変倍を行うとともに、
前記第１群レンズ系の焦点距離をｆ１、前記第２群レンズ系の焦点距離をｆ２、当該観察光学系の最大像倍率をＭＴ、前記第１群レンズ系から前記第４群レンズ系までの合成焦点距離をｆｗ１−４、前記対物光学系によって結像する像の最大像高をｈとして、
条件式：
１．１  ＜  │ｆ１／ｆ２＊ＭＴ│  ＜  １．３５      …  （１）
３０  ＜  ｔａｎ−１（ｈ／ｆｗ１−４）              …  （２）
を満足することを特徴とする変倍観察光学系。
【請求項２】
前記対物光学系の前記第１群レンズ系から第４群レンズ系の各群レンズ系は、それぞれ単レンズで構成されることを特徴とする請求項１に記載の変倍観察光学系。
【請求項３】
前記反転光学系は、少なくとも２つの反射面と、少なくとも１つの、屈折力を有する透過面とを持つプリズムを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変倍観察光学系。
【請求項４】
前記反転光学系が、少なくとも１つの、屈折力を有さない透過面を有し、且つ前記透過面の最も物体側の面が、前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変倍観察光学系。
【請求項５】
変倍機能を有し、被写体を撮影するための変倍撮影光学系と、
請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の変倍観察光学系を前記変倍撮影光学系に連動して変倍させる光学変倍ファインダと
を具備することを特徴とする鏡胴ユニット。
【請求項６】
変倍機能を有し、被写体を撮影するための変倍撮影光学系と、
請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の変倍観察光学系を前記変倍撮影光学系に連動して変倍させる光学変倍ファインダと
を具備して構成したことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変倍機能を有する観察光学系に係り、ディジタルビデオカメラおよびディジタルカメラ等のようにビデオ画像およびスティル画像等を電子的に記録する電子カメラ、ならびに在来の銀塩フィルムを用いる銀塩フィルムカメラにおける光学ファインダに好適な変倍観察光学系、ならびにこの変倍観察光学系を光学ファインダに用いた鏡胴ユニットおよびカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラにおける撮影光学系の高変倍化および薄型化が著しく進んでいる。特に屈曲光学系や特殊な沈胴方式を採用した鏡胴ユニットを撮影用に採用して、高変倍撮影レンズを搭載しながらカメラ本体の奥行きを薄くしたカメラが増えつつある。必然的に観察光学系も薄いカメラ本体に収納しなければならず、設計の難易度が高くなっている。その結果として、変倍比や視野率などを抑えて小型化を図った製品や、組立て時にレンズやカムの位置の調整をしている製品が多くなっている。
光学ファインダに使用される実像式の変倍観察光学系は、例えば特許文献１および特許文献２等に開示されている。
特許文献１には、物体側から順次、正の屈折力を有する対物レンズと、該対物レンズによって結像する像の上下左右を反転させる像反転光学系と、正の屈折力を有する接眼レンズと、を配置してなる実像式変倍フアインダにおいて、前記対物レンズが、負の屈折力を有する第１群光学系、正の屈折力を有する第２群光学系、負の屈折力を有する第３群光学系、正の屈折力を有する第４群光学系を物体側から順次配置して構成するとともに、前記各群はそれぞれ１枚のレンズからなり、前記各群の群間隔を変化させて変倍動作を行う実像式変倍フアインダが示されている。特許文献１では、このような構成によって、変倍比が３倍以上と高変倍でありながら、対物レンズの全長が短く、収差も良好に補正されるとしているが、広角端の視野角は、２８℃未満と狭い。
【０００３】
また、特許文献２には、物体側から順に配置された、正の屈折力を持つ第１群光学系と、負の屈折力を持つ第２群光学系と、正の屈折力を持つ第３群光学系と、正の屈折力を持つ第４群光学系とからなり全体として正の屈折力を有する対物光学系と、その後方に配置された正立正像光学系と、その後方に配置された正の屈折力を有する接眼光学系とにより構成され、前記第１群光学系は両凸形状のレンズ、前記第２群光学系は両凹形状のレンズ、前記第３群光学系は両凸形状のレンズ、前記第４群光学系は物体側に凹面を向けた正メニスカス形状のレンズからなり、前記各群に１面以上の非球面を配する構成が示されている。特許文献２では、このような構成によって、ファインダユニットの全長短縮を実現するとともに、３倍程度の高変倍比を達成し、且つ高性能が得られるとしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２４８３１５号公報
【特許文献２】特開２００１−９１８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、広角高変倍比を達成して、しかも薄型で且つ良好な像性能を保ちつつ、組立て性にも優れた変倍観察光学系、鏡胴ユニットおよびカメラを提供することを目的としている。
すなわち、本発明の請求項１の目的は、特に、対物光学系の全長を短く保って、しかも広角で且つ変倍比を大きくとることが可能で、各変倍領域を通して良好な収差補正を達成し得る変倍観察光学系を提供することにある。
また、本発明の請求項２の目的は、特に、対物光学系の全長を短縮することが可能な変倍観察光学系を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、光学系の全長の短縮が可能な変倍観察光学系を提供することにある。
【０００６】
本発明の請求項４の目的は、特に、表示部材を新規に必要とすることなく、部品点数の削減および全長の短縮が可能な変倍観察光学系を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、実像式変倍観察光学系を備え、少なくとも当該変倍観察光学系における広角高変倍比を達成して、しかも薄型化し得る鏡胴ユニットを提供することにある。
また、本発明の請求項６の目的は、特に、実像式変倍観察光学系を備え、少なくとも当該変倍観察光学系における広角高変倍比を達成して、しかも薄型化し得るカメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載した本発明に係る変倍観察光学系は、上述した目的を達成するために、
物体側から瞳側に向かって、正の屈折力を有する対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を有する接眼光学系とを、順次配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系が、
負の屈折力を有する第１群レンズ系と、正の屈折力を有する第２群レンズ系と、負の屈折力を有する第３群レンズ系と、正の屈折力を有する第４群レンズ系とを有し、且つ前記対物光学系の前記第１群レンズ系〜第４群レンズ系のうちの少なくとも３つの群のレンズ系を光軸方向に移動させて変倍を行うとともに、
前記第１群レンズ系の焦点距離をｆ１、前記第２群レンズ系の焦点距離をｆ２、当該観察光学系の最大像倍率をＭＴ、前記第１群レンズ系から前記第４群レンズ系までの合成焦点距離をｆｗ１−４、前記対物光学系によって結像する像の最大像高をｈとして、
条件式：
１．１  ＜  │ｆ１／ｆ２＊ＭＴ│  ＜  １．３５      …  （１）
３０  ＜  ｔａｎ−１（ｈ／ｆｗ１−４）              …  （２）
を満足することを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載した本発明に係る変倍観察光学系は、請求項１の変倍観察光学系であって、
前記対物光学系の前記第１群レンズ系から第４群レンズ系の各群レンズ系が、それぞれ単レンズで構成されることを特徴としている。
請求項３に記載した本発明に係る変倍観察光学系は、請求項１または請求項２に記載の変倍観察光学系であって
前記反転光学系が、少なくとも２つの反射面と、少なくとも１つの、屈折力を有する透過面とを持つプリズムを含むことを特徴としている。
請求項４に記載した本発明に係る変倍観察光学系は、請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の変倍観察光学系であって、
前記反転光学系が、少なくとも１つの、屈折力を有さない透過面を有し、且つ前記透過面の最も物体側の面が、前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含むことを特徴としている。
【０００９】
請求項５に記載した本発明に係る鏡胴ユニットは、
変倍機能を有し、被写体を撮影するための変倍撮影光学系と、
請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の変倍観察光学系を前記変倍撮影光学系に連動して変倍させる光学変倍ファインダと
を具備することを特徴としている。
また、請求項６に記載した本発明に係るカメラは、
変倍機能を有し、被写体を撮影するための変倍撮影光学系と、
請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の変倍観察光学系を前記変倍撮影光学系に連動して変倍させる光学変倍ファインダと
を具備して構成したことを特徴としている。
【００１０】
［作用］
すなわち、本発明の請求項１による変倍観察光学系は、
物体側から瞳側に向かって、正の屈折力を有する対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を有する接眼光学系とを、順次配置してなる実像式変倍観察光学系において、
前記対物光学系が、
負の屈折力を有する第１群レンズ系と、正の屈折力を有する第２群レンズ系と、負の屈折力を有する第３群レンズ系と、正の屈折力を有する第４群レンズ系とを有し、且つ前記対物光学系の前記第１群レンズ系〜第４群レンズ系のうちの少なくとも３つの群のレンズ系を光軸方向に移動させて変倍を行うとともに、
前記第１群レンズ系の焦点距離をｆ１、前記第２群レンズ系の焦点距離をｆ２、当該観察光学系の最大像倍率をＭＴ、前記第１群レンズ系から前記第４群レンズ系までの合成焦点距離をｆｗ１−４、前記対物光学系によって結像する像の最大像高をｈとして、
条件式（１）および（２）を満足する。
このような構成により、特に、対物光学系の全長を短く保って、しかも広角で且つ変倍比を大きくとることが可能となり、各変倍領域を通して良好な収差補正を達成することが可能となる。
【００１１】
また、本発明の請求項２による変倍観察光学系は、請求項１の変倍觀察光学系において、前記対物光学系の前記第１群レンズ系から第４群レンズ系の各群レンズ系が、それぞれ単レンズで構成される。
このような構成により、特に、対物光学系の全長を短縮することが可能となる。
本発明の請求項３による変倍観察光学系は、請求項１または請求項２の変倍観察光学系において、前記反転光学系が、少なくとも２つの反射面と、少なくとも１つの、屈折力を有する透過面とを持つプリズムを含む。
このような構成により、特に、光学系の全長の短縮が可能となる。
本発明の請求項４による変倍観察光学系は、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項の変倍観察光学系において、前記反転光学系が、少なくとも一つの、屈折力を有さない透過面を有し、且つ前記透過面の最も物体側の面が、前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含む。
このような構成により、特に、表示部材を新規に必要とすることなく、部品点数の削減および全長の短縮が可能となる。
【００１２】
本発明の請求項５による鏡胴ユニットは、
変倍機能を有し、被写体を撮影するための変倍撮影光学系と、
請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の変倍観察光学系を前記変倍撮影光学系に連動して変倍させる光学変倍ファインダと
を具備する。
このような構成により、特に、実像式変倍観察光学系を備え、少なくとも当該変倍観察光学系における広角高変倍比を達成して、しかも薄型化することが可能となる。
本発明の請求項６によるカメラは、
変倍機能を有し、被写体を撮影するための変倍撮影光学系と、
請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の変倍観察光学系を前記変倍撮影光学系に連動して変倍させる光学変倍ファインダと
を具備して構成している。
このような構成により、特に、実像式変倍観察光学系を備え、少なくとも当該変倍観察光学系における広角高変倍比を達成して、しかも薄型化することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、広角高変倍比を達成して、しかも薄型で且つ良好な像性能を保ちつつ、組立て性にも優れた変倍観察光学系、鏡胴ユニットおよびカメラを提供することができる。
すなわち本発明の請求項１の変倍観察光学系によれば、物体側から瞳側に向かって、正の屈折力を有する対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を有する接眼光学系とを、順次配置してなる実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群レンズ系と、正の屈折力を有する第２群レンズ系と、負の屈折力を有する第３群レンズ系と、正の屈折力を有する第４群レンズ系とを有し、且つ前記対物光学系の前記第１群レンズ系〜第４群レンズ系のうちの少なくとも３つの群のレンズ系を光軸方向に移動させて変倍を行うとともに、前記第１群レンズ系の焦点距離をｆ１、前記第２群レンズ系の焦点距離をｆ２、当該観察光学系の最大像倍率をＭＴ、前記第１群レンズ系から前記第４群レンズ系までの合成焦点距離をｆｗ１−４、前記対物光学系によって結像する像の最大像高をｈとして、条件式（１）および（２）を満足することにより、特に、対物光学系の全長を短く保って、しかも広角で且つ変倍比を大きくとることが可能となり、各変倍領域を通して良好な収差補正を達成することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の請求項２の変倍観察光学系によれば、請求項１の変倍觀察光学系において、前記対物光学系の前記第１群レンズ系から第４群レンズ系の各群レンズ系が、それぞれ単レンズで構成されることにより、特に、対物光学系の全長を短縮することが可能となる。
本発明の請求項３の変倍観察光学系によれば、請求項１または請求項２の変倍観察光学系において、前記反転光学系が、少なくとも２つの反射面と、少なくとも１つの、屈折力を有する透過面とを持つプリズムを含むことにより、特に、光学系の全長の短縮が可能となる。
本発明の請求項４の変倍観察光学系によれば、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項の変倍観察光学系において、前記反転光学系が、少なくとも一つの、屈折力を有さない透過面を有し、且つ前記透過面の最も物体側の面が、前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含むことにより、特に、表示部材を新規に必要とすることなく、部品点数の削減および全長の短縮が可能となる。
【００１５】
本発明の請求項５の鏡胴ユニットによれば、変倍機能を有し、被写体を撮影するための変倍撮影光学系と、請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の変倍観察光学系を前記変倍撮影光学系に連動して変倍させる光学変倍ファインダとを具備する構成により、特に、実像式変倍観察光学系を備え、少なくとも当該変倍観察光学系における広角高変倍比を達成して、しかも薄型化することが可能となる。
また、本発明の請求項６のカメラによれば、変倍機能を有し、被写体を撮影するための変倍撮影光学系と、請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の変倍観察光学系を前記変倍撮影光学系に連動して変倍させる光学変倍ファインダとを具備する構成により、特に、実像式変倍観察光学系を備え、少なくとも当該変倍観察光学系における広角高変倍比を達成して、しかも薄型化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明の変倍観察光学系、鏡胴ユニットおよびカメラを詳細に説明する。具体的な実施例について説明する前に、まず、本発明の原理的な実施の形態について説明する。
本発明に係る変倍観察光学系は、一般的にはズームファインダに用いられるズームレンズであるが、物体側から瞳側に向かって、正の屈折力を有する対物光学系と、該対物光学系によって結像する像の上下左右を反転させる反転光学系と、正の屈折力を有する接眼光学系とを、順次配置してなる実像式変倍観察光学系において、前記対物光学系が、負の屈折力を有する第１群レンズ系と、正の屈折力を有する第２群レンズ系と、負の屈折力を有する第３群レンズ系と、正の屈折力を有する第４群レンズ系とを有し、且つ前記対物光学系の前記第１群レンズ系〜第４群レンズ系のうちの少なくとも３つの群のレンズ系を光軸方向に移動させて変倍を行うとともに、前記第１群レンズ系の焦点距離をｆ１、前記第２群レンズ系の焦点距離をｆ２、当該観察光学系の最大像倍率をＭＴ、前記第１群レンズ系から前記第４群レンズ系までの合成焦点距離をｆｗ１−４、前記対物光学系によって結像する像の最大像高をｈとして、
条件式：
１．１  ＜  │ｆ１／ｆ２＊ＭＴ│  ＜  １．３５      …  （１）
３０  ＜  ｔａｎ−１（ｈ／ｆｗ１−４）              …  （２）
を満足する（請求項１に対応する）。
【００１７】
このように、前記対物光学系を、負の屈折力を有する第１群レンズ系、正の屈折力を有する第２群レンズ系、負の屈折力を有する第３群レンズ系および正の屈折力を有する第４群レンズ系を有し、前記対物光学系を構成する第１群レンズ系〜第４群レンズ系のうちの少なくとも３つの群のレンズ系を光軸方向に移動させて変倍させる構成とし、条件式（１）および条件式（２）を満たすことにより、対物光学系の全長を短く保ちつつ広角で、変倍比を大きくとることが可能となり、且つ各変倍領域を通して良好な収差補正を行うことが可能となる。
なお、条件式（１）の範囲の上限を超えると、第２群レンズ系の屈折力が相対的に小さくなるため、高変倍比の対物光学系を構成すると全長が長くなり、薄型の観察光学系を構成することが困難となる。また、この場合、像倍率を保つために接眼光学系の屈折力を大きくすることが求められ、接眼光学系の構成枚数増加による全長の増大や像性能の劣化を招くことになる。
【００１８】
条件式（１）の範囲の下限以下では第２群レンズ系の屈折力が過大になるため、変倍時の収差の変動を少なく保つことが困難となる。また、同様の理由で第２群レンズ系を１枚構成とすることが困難になり複数枚の構成となるため、対物光学系の全長が長くなってしまう。または、この場合、像倍率を大きくすることができず、実用性の低い観察光学系となってしまう。
条件式（２）はファインダの視野角に関する条件であり、条件式（２）の範囲を外れると本発明の特長である広視野とはいえなくなる。
また、上述した変倍観察光学系において、前記対物光学系の前記第１群レンズ系から第４群レンズ系の各群レンズ系を、それぞれ単レンズで構成することが望ましい（請求項２に対応する）。
このようにすれば、上述した（請求項１の）変倍観察光学系において、前記対物光学系の第１群レンズ系〜第４群レンズ系の各群の光学系がそれぞれ単レンズで構成されるので、前記対物光学系の全長を短縮することが可能となる。
【００１９】
上述した変倍観察光学系において、前記反転光学系は、少なくとも２つの反射面と、少なくとも１つの、屈折力を有する透過面とを持つプリズムを含むことが望ましい（請求項３に対応する）。
このように、上述した（請求項１または請求項２の）変倍観察光学系において、前記反転光学系が少なくとも２つの反射面と、少なくとも１つの、屈折力を有する透過面と、を持つプリズムを含む構成とすることにより、前記接眼光学系の屈折力をプリズムにも分担させることができるため、第５群レンズ系となる接眼光学系を薄くすることが可能となる。また、通常は実像面前後にある空気間隔の片側を省略することになるため、実像式の変倍観察光学系の全長を短縮することが可能となる。
また、上述した変倍観察光学系において、前記反転光学系が、少なくとも１つの、屈折力を有さない透過面を有し、且つ前記透過面の最も物体側の面が、前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含む構成とすることが望ましい（請求項４に対応する）。
【００２０】
このように、上述した（請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項の）変倍観察光学系において、前記反転光学系は、少なくとも１つの、屈折力を持たない透過面を有し、前記透過面の最も物体側の面が前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムを含むことにより、観察光学系視野内のＡＦ（オートフォーカス）ターゲットや近距離補正等の指標類を、前記対物光学系の結像面とほぼ一致するプリズムの透過面に形成することができるため、表示部材を新規に必要とすることなく、部品点数の削減および全長の短縮が可能となる。
そして、上述したような変倍観察光学系を用い且つ該変倍観察光学系を変倍撮影光学系に連動させた光学変倍ファインダを、前記変倍撮影光学系と組み合わせて鏡胴ユニットを構成するようにしてもよい（請求項５に対応する）。
このようにすると、鏡胴ユニットは、変倍撮影光学系と、それに連動する（請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項の）変倍観察光学系とを具備するため、広角高変倍比を得て、しかも薄型である実像式の変倍観察光学系を有する鏡胴ユニットとすることができる。
【００２１】
また、上述したような変倍観察光学系を用い且つ該変倍観察光学系を変倍撮影光学系に連動させた光学変倍ファインダを、変倍撮影光学系と共に設けてカメラを構成するようにしてもよい（請求項６に対応する）。
このようにすると、カメラを、変倍撮影光学系と、それに連動する（請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項の）変倍観察光学系とを具備して構成するため、広角高変倍比を得て、しかも薄型である実像式の変倍観察光学系を用いて構成することにより、銀塩フィルムカメラやディジタルカメラ等のカメラの筐体ボディーを薄型に構成することが可能となる。
以上のように、本発明によれば、広角高変倍比であって、しかも薄型で良好な像性能を保ちつつ、組立て性に優れた実像式変倍観察光学系を得ることが可能となる。
次に、上述した本発明の実施の形態に基づく、具体的な実施例を詳細に説明する。以下に述べる実施例１、実施例２、実施例３および実施例４は、本発明に係る変倍観察光学系の具体的数値例による具体的構成の実施例であり、第１の実施の形態は、実施例１〜実施例４に示されるような変倍観察光学系を採用した光学ファインダを変倍撮影光学系と組み合わせて構成した本発明に係る鏡胴ユニットの具体的構成を示す実施の形態、そして第２の実施の形態は、第１の実施の形態に示される鏡胴ユニットを組み込むなどして、実施例１〜実施例４に示されるような変倍観察光学系を採用した光学ファインダおよび変倍撮影光学系を含んで構成した本発明に係るカメラの具体的構成を示す実施の形態である。
【００２２】
本発明に係る変倍観察光学系を示す実施例１〜実施例４においては、変倍観察光学系の構成およびその具体的な数値例を示している。
実施例１〜実施例４の各々においては、収差は充分に補正されている。本発明のように変倍観察光学系を構成することによって、充分な小型化を達成しながら非常に良好な像性能を確保し得ることは、これら実施例１〜実施例４から明らかとなるであろう。
図１〜図２４は、本発明に係る変倍観察光学系の実施例１〜実施例４の光学系配置図および収差図である。図１は、本発明に係る変倍観察光学系の実施例１の広角端（ＷＩＤＥ）における光学系配置構成を示す光学系配置図であり、図２は、図１に示した実施例１の変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。図３は、図１に示した実施例１の変倍観察光学系の中間焦点距離（ＭＥＡＮ）における光学系配置構成を示す光学系配置図であり、図４は、図３に示した実施例１の変倍観察光学系の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。
【００２３】
さらに図５は、図１に示した実施例１の変倍観察光学系の望遠端（ＴＥＬＥ）における光学系配置構成を示す光学系配置図であり、図６は、図５に示した実施例１の変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。図７は、本発明に係る変倍観察光学系の実施例２の広角端における光学系配置構成を示す光学系配置図であり、図８は、図７に示した実施例２の変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。図９は、図７に示した実施例２の変倍観察光学系の中間焦点距離における光学系配置構成を示す光学系配置図であり、図１０は、図９に示した実施例２の変倍観察光学系の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。さらに図１１は、図７に示した実施例２の変倍観察光学系の望遠端における光学系配置構成を示す光学系配置図であり、図１２は、図１１に示した実施例２の変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。図１３は、本発明に係る変倍観察光学系の実施例３の広角端における光学系配置構成を示す光学系配置図であり、図１４は、図１３に示した実施例３の変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。
【００２４】
図１５は、図１３に示した実施例３の変倍観察光学系の中間焦点距離における光学系配置構成を示す光学系配置図であり、図１６は、図１５に示した実施例３の変倍観察光学系の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。さらに図１７は、図１３に示した実施例３の変倍観察光学系の望遠端における光学系配置構成を示す光学系配置図であり、図１８は、図１７に示した実施例３の変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。図１９は、本発明に係る変倍観察光学系の実施例４の広角端における光学系配置構成を示す光学系配置図であり、図２０は、図１９に示した実施例４の変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。図２１は、図１９に示した実施例４の変倍観察光学系の中間焦点距離における光学系配置構成を示す光学系配置図であり、図２２は、図２１に示した実施例４の変倍観察光学系の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。
【００２５】
さらに図２３は、図１９に示した実施例３の変倍観察光学系の望遠端における光学系配置構成を示す光学系配置図であり、図２４は、図２３に示した実施例３の変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差特性をそれぞれ示す収差特性図である。
図１、図７、図１３および図１９に示される実施例１、実施例２、実施例３および実施例４に係る変倍観察光学系は、基本的にほぼ共通の構成を有し、それぞれ対応する部分には共通の参照符号を付して示しており、概略的な構成を説明する。
変倍観察光学系は、対物光学系Ｓ１と、反転光学系Ｓ２と、接眼光学系Ｓ３を、物体側から瞳側へ向かって順次配置してなる。物体側から見て接眼光学系Ｓ３のさらに後方に接眼光学系Ｓ３を覗く観察者の瞳、すなわちアイポイントＥＰが位置することになる。対物光学系Ｓ１は、負の屈折力を持つ第１群レンズ系Ｇ１を構成する第１のレンズＬ１、正の屈折力を持つ第２群レンズ系Ｇ２を構成する第２のレンズＬ２、負の屈折力を持つ第３群レンズ系Ｇ３を構成する第３のレンズＬ３および正の屈折力を持つ第４群レンズ系Ｇ４を構成する第４のレンズＬ４を少なくとも含み、これら第１群レンズ系Ｇ１、第２群レンズ系Ｇ２、第３群レンズ系Ｇ３および第４群レンズ系Ｇ４を、物体側から順次配置して、対物光学系Ｓ１全体として正の屈折力を呈するように構成されている。
【００２６】
実施例１〜実施例４においては、第１群レンズ系Ｇ１〜第４群レンズ系Ｇ４は、各１枚ずつのレンズで構成されており、第１群レンズ系Ｇ１は第１のレンズＬ１、第２群レンズ系Ｇ２は第２のレンズＬ２、第３群レンズ系Ｇ３は第３のレンズＬ３、そして第４群レンズ系Ｇ４は第４のレンズＬ４でそれぞれ構成されている。
反転光学系Ｓ２は、少なくとも４面の反射面を持ち、実施例１〜実施例４においては、反転プリズムＰ１から構成されている。接眼光学系Ｓ３は、正の屈折力を持つ第５群レンズ系Ｇ５を構成し、実施例１〜実施例４においては、１枚の接眼レンズＬ５から構成されている。
対物光学系Ｓ１の第１群レンズ系Ｇ１〜第４群レンズ系Ｇ４の中で、第１群レンズ系Ｇ１、第２群レンズ系Ｇ２および第３群レンズ系Ｇ３が、それぞれ単独に光軸に沿って移動することにより、視度を観察に適した値に保ちつつ像倍率を変化させる。
【００２７】
また対物光学系Ｓ１の結像面は、反転光学系Ｓ２のプリズムＰ１の入射面に一致しており、プリズムＰ１内で４回反射させることによって、対物光学系Ｓ１により結像された像を反転させて正立像に戻し、接眼光学系Ｓ３を構成する第５群レンズ系Ｇ５の第５のレンズＬ５で前記正立像を拡大観察する構成となっている。その結果、図２、図４、図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０、図２２および図２４の収差図に示すように、視野角３２度以上および変倍比３倍以上を得る仕様を確保しながら、良好な収差補正を行うことが可能となっている。
【００２８】
上述したように実施例１〜実施例４では、いずれも対物光学系Ｓ１は、負の第１群レンズ系Ｇ１、正の第２群レンズ系Ｇ２、負の第３群レンズ系Ｇ３および正の第４群レンズ系Ｇ４からなり、これらのレンズ系Ｇ１〜Ｇ４は、それぞれ各１枚のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４でそれぞれ構成されているが、本発明は、各群レンズ系Ｇ１〜Ｇ４の各々が、２枚以上のレンズ等で構成される場合にもある程度有効であり、それなりの効果を得ることができる。
また、実施例１〜実施例４では、いずれも反転光学系Ｓ２は、図においては展開して示したプリズムＰ１で構成し、接眼光学系Ｓ３は、第５群レンズ系Ｇ５としての１枚の第５のレンズＬ５で構成するものとした。対物光学系Ｓ１によって結像された倒立逆像等の反転像を反転して正立正像を得るための反転光学系Ｓ２は、反射面を少なくとも４面持つが、この反転光学系Ｓ２は、複数のプリズムに分割して構成してもよいし、少なくとも１つの反射面をミラーで構成するようにしてもよい。
【００２９】
以下において実施例１〜実施例４についてさらに詳細に説明するが、以下の説明および表においては次のような符号を用いている。
ω：  半画角
Ｒ：  曲率半径
Ｄ：  面間隔
Ｎｄ：  屈折率
νｄ：  アッベ数
Ｋ：  非球面の円錐定数
Ａ４：  ４次の非球面係数
Ａ６：  ６次の非球面係数
Ａ８：  ８次の非球面係数
Ａ１０：  １０次の非球面係数
ただし、ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数をＣ、光軸からの高さをＨとするとき、次式で定義される。
【００３０】
【数１】
2006047331.tif 000003
【実施例１】
【００３１】
図１、図３および図５に示す実施例１の変倍観察光学系は、第１のレンズＬ１、第２のレンズＬ２、第３のレンズＬ３、第４のレンズＬ５、プリズムＰ１および第５のレンズＬ５を具備している。この場合、第１のレンズＬ１は、第１群レンズ系Ｇ１を構成し、第２のレンズＬ２は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第３のレンズＬ３は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第４のレンズＬ４は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、それぞれ各群毎に適宜なる支持枠等の支持体によって支持され、変倍に際しては各群単位で動作する。これら第１群レンズ系Ｇ１〜第４群レンズ系Ｇ４は、対物光学系Ｓ１を構成している。プリズムＰ１は、反転プリズムであり、反転光学系Ｓ２を構成している。そして、第５のレンズＬ５は、接眼レンズであり、接眼光学系Ｓ３を構成している。また、少なくとも図１には、各光学面の面番号および可変間隔（Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６）も示している。
図１、図３および図５において、例えば被写体等の物体側から観察者の瞳側に向かって、順次、第１のレンズＬ１、第２のレンズＬ２、第３のレンズＬ３、第４のレンズＬ４、プリズムＰ１および第５のレンズＬ５の順で配列されており、第５のレンズＬ６の後方にアイポイントＥＰが位置する。
【００３２】
第１のレンズＬ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２のレンズＬ２は、瞳側（アイポイントＥＰ側）に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズ、第３のレンズＬ３は瞳側に凸に形成された負メニスカスレンズ、そして第４のレンズＬ４は、両凸レンズからなる正レンズであり、これら第１のレンズＬ１〜第４のレンズＬ４によりそれぞれ構成する第１群レンズ系Ｇ１〜第４群レンズ系Ｇ４は、全体として正の屈折力を呈する対物光学系Ｓ１を構成する。プリズムＰ１は、物体側の面は平面であるが、瞳側の面は、凸面として形成して、反転光学系Ｓ２を構成する。第５のレンズＬ５は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズであり、接眼光学系Ｓ３を構成する。
短焦点距離端である広角端（ＷＩＤＥ）から中間焦点距離（ＭＥＡＮ）を経て長焦点距離端である望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍に際しては、第１群レンズ系Ｇ１と、第２群レンズ系Ｇ２と、第３群レンズ系Ｇ３がそれぞれ個別に移動する。変倍に伴う各群レンズ系の移動により、各群レンズ系間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の第１のレンズＬ１の瞳側の面（面番号２）、と第２群光学系Ｇ２の第２のレンズＬ２の物体側の面（面番号３）との間隔Ｄ２は、漸次減少し、第２群レンズ系Ｇ２の第２のレンズＬ２の瞳側の面（面番号４）と第３群レンズ系Ｇ３の第３のレンズＬ３の物体側の面（面番号５）との間隔Ｄ４も、漸次減少し、そして第３群レンズ系Ｇ３の第３のレンズＬ３の瞳側の面（面番号６）と第４群レンズ系Ｇ４の第４のレンズＬ４の物体側の面（面番号７）との間隔Ｄ６が、漸次増大するように変化する。
この実施例１における各光学面の光学特性は、次表の通りである。
【００３３】
【表１】
2006047331.tif 000004
【００３４】
なお、表１において「０．０００」と表記した曲率半径Ｒは、曲率半径無限大、すなわち平面を意味しており、第９面は、対物光学系Ｓ１によってプリズムＰ１の入射面に形成される結像面（実像面）である。
第１群レンズ系Ｇ１と第２群レンズ系Ｇ２との間の間隔Ｄ２、第２群レンズ系Ｇ２と第３群レンズ系Ｇ３との間の間隔Ｄ４、そして第３群レンズ系Ｇ３と第４群レンズ系Ｇ４との間の間隔Ｄ６は、変倍に伴って次表のように変化する。
【００３５】
【表２】
2006047331.tif 000005
【００３６】
表１において面番号にアスタリスク「＊」を付した第１面、第２面、第３面、第４面、第５面、第７面および第１３面の各光学面が非球面であり、各非球面の式（３）におけるパラメータは次表の通りである。
【００３７】
【表３】
2006047331.tif 000006
【００３８】
そして、広角端、中間焦点距離および望遠端それぞれにおける短辺、長辺および対角の半画角すなわち光線入射角ωは次表のようになる。
【００３９】
【表４】
2006047331.tif 000007
【００４０】
図２、図４および図６は、上述した実施例１に係る変倍観察光学系における各収差の収差曲線図を示しており、図２は、図１の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、図４は、図３の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、そして図６は、図５の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件を表わし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルを表わしている。
これら図２、図４および図６の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例１に係る図１、図３および図５の構成の変倍観察光学系において、収差は良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
【実施例２】
【００４１】
図７、図９および図１１に示す実施例２の変倍観察光学系は、実施例１の場合と同様に、第１のレンズＬ１、第２のレンズＬ２、第３のレンズＬ３、第４のレンズＬ５、プリズムＰ１および第５のレンズＬ５を具備している。第１のレンズＬ１は、第１群レンズ系Ｇ１を構成し、第２のレンズＬ２は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第３のレンズＬ３は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第４のレンズＬ４は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、それぞれ各群毎に適宜なる支持枠等の支持体によって支持され、変倍に際しては各群単位で動作する。これら第１群レンズ系Ｇ１〜第４群レンズ系Ｇ４は、対物光学系Ｓ１を構成している。プリズムＰ１は、反転プリズムであり、反転光学系Ｓ２を構成している。そして、第５のレンズＬ５は、接眼レンズであり、接眼光学系Ｓ３を構成している。また、少なくとも図７には、各光学面の面番号および一部の可変間隔（Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６）も示している。
図７、図９および図１１において、例えば被写体等の物体側から観察者の瞳側に向かって、順次、第１のレンズＬ１、第２のレンズＬ２、第３のレンズＬ３、第４のレンズＬ４、プリズムＰ１および第５のレンズＬ５の順で配列されており、第５のレンズＬ６の後方にアイポイントＥＰが位置する。
【００４２】
第１のレンズＬ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２のレンズＬ２は、両凸レンズからなる正レンズ、第３のレンズＬ３は瞳側に凸に形成された負メニスカスレンズ、そして第４のレンズＬ４は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズであり、これら第１のレンズＬ１〜第４のレンズＬ４によりそれぞれ構成する第１群レンズ系Ｇ１〜第４群レンズ系Ｇ４は、全体として正の屈折力を呈する対物光学系Ｓ１を構成する。プリズムＰ１は、物体側の面は平面であるが、瞳側の面は、凸面として形成して、反転光学系Ｓ２を構成する。第５のレンズＬ５は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズであり、接眼光学系Ｓ３を構成する。
短焦点距離端である広角端（ＷＩＤＥ）から中間焦点距離（ＭＥＡＮ）を経て長焦点距離端である望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍に際しては、第１群レンズ系Ｇ１と、第２群レンズ系Ｇ２と、第３群レンズ系Ｇ３がそれぞれ個別に移動する。変倍に伴う各群レンズ系の移動により、各群レンズ系間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の第１のレンズＬ１の瞳側の面（面番号２）、と第２群光学系Ｇ２の第２のレンズＬ２の物体側の面（面番号３）との間隔Ｄ２は、漸次減少し、第２群レンズ系Ｇ２の第２のレンズＬ２の瞳側の面（面番号４）と第３群レンズ系Ｇ３の第３のレンズＬ３の物体側の面（面番号５）との間隔Ｄ４も、漸次減少し、そして第３群レンズ系Ｇ３の第３のレンズＬ３の瞳側の面（面番号６）と第４群レンズ系Ｇ４の第４のレンズＬ４の物体側の面（面番号７）との間隔Ｄ６が、漸次増大するように変化する。
この実施例２における各光学面の光学特性は、次表の通りである。
【００４３】
【表５】
2006047331.tif 000008
【００４４】
なお、表５において「０．０００」と表記した曲率半径Ｒは、曲率半径無限大、すなわち平面を意味しており、第９面は、対物光学系Ｓ１によってプリズムＰ１の入射面に形成される結像面である。
第１群レンズ系Ｇ１と第２群レンズ系Ｇ２との間の間隔Ｄ２、第２群レンズ系Ｇ２と第３群レンズ系Ｇ３との間の間隔Ｄ４、そして第３群レンズ系Ｇ３と第４群レンズ系Ｇ４との間の間隔Ｄ６は、変倍に伴って次表のように変化する。
【００４５】
【表６】
2006047331.tif 000009
【００４６】
表５において面番号にアスタリスク「＊」を付した第１面、第２面、第３面、第４面、第５面、第７面および第１３面の各光学面が非球面であり、各非球面の式（３）におけるパラメータは次表の通りである。
【００４７】
【表７】
2006047331.tif 000010
【００４８】
そして、広角端、中間焦点距離および望遠端それぞれにおける短辺、長辺および対角の半画角すなわち光線入射角ωは次表のようになる。
【００４９】
【表８】
2006047331.tif 000011
【００５０】
図８、図１０および図１２は、上述した実施例２に係る変倍観察光学系における各収差の収差曲線図を示しており、図８は、図７の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、図１０は、図９の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、そして図１２は、図１１の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件を表わし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルを表わしている。
これら図８、図１０および図１２の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例２に係る図７、図９および図１１の構成の変倍観察光学系において、収差は良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
【実施例３】
【００５１】
図１３、図１５および図１７に示す実施例３の変倍観察光学系は、実施例１および実施例２の場合と同様に、第１のレンズＬ１、第２のレンズＬ２、第３のレンズＬ３、第４のレンズＬ５、プリズムＰ１および第５のレンズＬ５を具備している。第１のレンズＬ１は、第１群レンズ系Ｇ１を構成し、第２のレンズＬ２は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第３のレンズＬ３は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第４のレンズＬ４は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、それぞれ各群毎に適宜なる支持枠等の支持体によって支持され、変倍に際しては各群単位で動作する。これら第１群レンズ系Ｇ１〜第４群レンズ系Ｇ４は、対物光学系Ｓ１を構成している。プリズムＰ１は、反転プリズムであり、反転光学系Ｓ２を構成している。そして、第５のレンズＬ５は、接眼レンズであり、接眼光学系Ｓ３を構成している。また、少なくとも図１３には、各光学面の面番号および可変間隔（Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６）も示している。
図１３、図１５および図１７において、例えば被写体等の物体側から観察者の瞳側に向かって、順次、第１のレンズＬ１、第２のレンズＬ２、第３のレンズＬ３、第４のレンズＬ４、プリズムＰ１および第５のレンズＬ５の順で配列されており、第５のレンズＬ６の後方にアイポイントＥＰが位置する。
【００５２】
第１のレンズＬ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２のレンズＬ２は、瞳側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズ、第３のレンズＬ３は瞳側に凸に形成された負メニスカスレンズ、そして第４のレンズＬ４は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第１のレンズＬ１〜第４のレンズＬ４によりそれぞれ構成する第１群レンズ系Ｇ１〜第４群レンズ系Ｇ４は、全体として正の屈折力を呈する対物光学系Ｓ１を構成する。プリズムＰ１は、物体側の面は平面であるが、瞳側の面は、凸面として形成して、反転光学系Ｓ２を構成する。第５のレンズＬ５は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズであり、接眼光学系Ｓ３を構成する。
【００５３】
短焦点距離端である広角端（ＷＩＤＥ）から中間焦点距離（ＭＥＡＮ）を経て長焦点距離端である望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍に際しては、第１群レンズ系Ｇ１と、第２群レンズ系Ｇ２と、第３群レンズ系Ｇ３がそれぞれ個別に移動する。変倍に伴う各群レンズ系の移動により、各群レンズ系間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の第１のレンズＬ１の瞳側の面（面番号２）、と第２群光学系Ｇ２の第２のレンズＬ２の物体側の面（面番号３）との間隔Ｄ２は、漸次減少し、第２群レンズ系Ｇ２の第２のレンズＬ２の瞳側の面（面番号４）と第３群レンズ系Ｇ３の第３のレンズＬ３の物体側の面（面番号５）との間隔Ｄ４も、漸次減少し、そして第３群レンズ系Ｇ３の第３のレンズＬ３の瞳側の面（面番号６）と第４群レンズ系Ｇ４の第４のレンズＬ４の物体側の面（面番号７）との間隔Ｄ６が、漸次増大するように変化する。
この実施例３における各光学面の光学特性は、次表の通りである。
【００５４】
【表９】
2006047331.tif 000012
【００５５】
なお、表９において「０．０００」と表記した曲率半径Ｒは、曲率半径無限大、すなわち平面を意味しており、第９面は、対物光学系Ｓ１によってプリズムＰ１の入射面に形成される結像面である。
第１群レンズ系Ｇ１と第２群レンズ系Ｇ２との間の間隔Ｄ２、第２群レンズ系Ｇ２と第３群レンズ系Ｇ３との間の間隔Ｄ４、そして第３群レンズ系Ｇ３と第４群レンズ系Ｇ４との間の間隔Ｄ６は、変倍に伴って次表のように変化する。
【００５６】
【表１０】
2006047331.tif 000013
【００５７】
表９において面番号にアスタリスク「＊」を付した第１面、第２面、第３面、第４面、第５面、第７面および第１３面の各光学面が非球面であり、各非球面の式（３）におけるパラメータは次表の通りである。
【００５８】
【表１１】
2006047331.tif 000014
【００５９】
そして、広角端、中間焦点距離および望遠端それぞれにおける短辺、長辺および対角の半画角すなわち光線入射角ωは次表のようになる。
【００６０】
【表１２】
2006047331.tif 000015
【００６１】
図１４、図１６および図１８は、上述した実施例３に係る変倍観察光学系における各収差の収差曲線図を示しており、図１４は、図１３の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、図１６は、図１５の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、そして図１８は、図１７の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件を表わし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルを表わしている。
これら図１４、図１６および図１８の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例３に係る図１３、図１５および図１７の構成の変倍観察光学系において、収差は良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
【実施例４】
【００６２】
図１９、図２１および図２３に示す実施例４の変倍観察光学系は、実施例１〜実施例３の場合と同様に、第１のレンズＬ１、第２のレンズＬ２、第３のレンズＬ３、第４のレンズＬ５、プリズムＰ１および第５のレンズＬ５を具備している。第１のレンズＬ１は、第１群レンズ系Ｇ１を構成し、第２のレンズＬ２は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第３のレンズＬ３は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第４のレンズＬ４は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、それぞれ各群毎に適宜なる支持枠等の支持体によって支持され、変倍に際しては各群単位で動作する。これら第１群レンズ系Ｇ１〜第４群レンズ系Ｇ４は、対物光学系Ｓ１を構成している。プリズムＰ１は、反転プリズムであり、反転光学系Ｓ２を構成している。そして、第５のレンズＬ５は、接眼レンズであり、接眼光学系Ｓ３を構成している。また、図１９、図２１および図２３には、各光学面の面番号および可変間隔も示している。
図１９、図２１および図２３において、例えば被写体等の物体側から観察者の瞳側に向かって、順次、第１のレンズＬ１、第２のレンズＬ２、第３のレンズＬ３、第４のレンズＬ４、プリズムＰ１および第５のレンズＬ５の順で配列されており、第５のレンズＬ６の後方にアイポイントＥＰが位置する。
【００６３】
第１のレンズＬ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２のレンズＬ２は、瞳側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズ、第３のレンズＬ３は瞳側に凸に形成された負メニスカスレンズ、そして第４のレンズＬ４は、両凸レンズからなる正レンズであり、これら第１のレンズＬ１〜第４のレンズＬ４によりそれぞれ構成する第１群レンズ系Ｇ１〜第４群レンズ系Ｇ４は、全体として正の屈折力を呈する対物光学系Ｓ１を構成する。プリズムＰ１は、物体側の面は平面であるが、瞳側の面は、凸面として形成して、反転光学系Ｓ２を構成する。第５のレンズＬ５は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズであり、接眼光学系Ｓ３を構成する。
短焦点距離端である広角端（ＷＩＤＥ）から中間焦点距離（ＭＥＡＮ）を経て長焦点距離端である望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍に際しては、第１群レンズ系Ｇ１と、第２群レンズ系Ｇ２と、第３群レンズ系Ｇ３がそれぞれ個別に移動する。変倍に伴う各群レンズ系の移動により、各群レンズ系間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の第１のレンズＬ１の瞳側の面（面番号２）、と第２群光学系Ｇ２の第２のレンズＬ２の物体側の面（面番号３）との間隔Ｄ２は、漸次減少し、第２群レンズ系Ｇ２の第２のレンズＬ２の瞳側の面（面番号４）と第３群レンズ系Ｇ３の第３のレンズＬ３の物体側の面（面番号５）との間隔Ｄ４も、漸次減少し、そして第３群レンズ系Ｇ３の第３のレンズＬ３の瞳側の面（面番号６）と第４群レンズ系Ｇ４の第４のレンズＬ４の物体側の面（面番号７）との間隔Ｄ６が、漸次増大するように変化する。
この実施例４における各光学面の光学特性は、次表の通りである。
【００６４】
【表１３】
2006047331.tif 000016
【００６５】
なお、表１３において「０．０００」と表記した曲率半径Ｒは、曲率半径無限大、すなわち平面を意味しており、第９面は、対物光学系Ｓ１によってプリズムＰ１の入射面に形成される結像面である。
第１群レンズ系Ｇ１と第２群レンズ系Ｇ２との間の間隔Ｄ２、第２群レンズ系Ｇ２と第３群レンズ系Ｇ３との間の間隔Ｄ４、そして第３群レンズ系Ｇ３と第４群レンズ系Ｇ４との間の間隔Ｄ６は、変倍に伴って次表のように変化する。
【００６６】
【表１４】
2006047331.tif 000017
【００６７】
表１３において面番号にアスタリスク「＊」を付した第１面、第２面、第３面、第４面、第５面、第７面および第１３面の各光学面が非球面であり、各非球面の式（３）におけるパラメータは次表の通りである。
【００６８】
【表１５】
2006047331.tif 000018
【００６９】
そして、広角端、中間焦点距離および望遠端それぞれにおける短辺、長辺および対角の半画角すなわち光線入射角ωは次表のようになる。
【００７０】
【表１６】
2006047331.tif 000019
【００７１】
図２０、図２２および図２４は、上述した実施例４に係る変倍観察光学系における各収差の収差曲線図を示しており、図２０は、図１９の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、図２２は、図２１の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図、そして図２４は、図２３の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件を表わし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルを表わしている。
これら図２０、図２２および図２４の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例４に係る図１９、図２１および図２３の構成の変倍観察光学系において、収差は良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
なお、上述した実施例１〜実施例４における先に述べた本発明の条件式（１）および（２）に係る数値は、次表に示す通りとなり、いずれも各条件式の範囲内である。
【００７２】
【表１７】
2006047331.tif 000020
【００７３】
上述した実施例１〜実施例４に示されたような本発明に係る変倍観察光学系をズーム撮影レンズのような変倍撮影光学系と組み合わせて構成した第１の実施の形態に係る鏡胴ユニットの構成を図２５に示している。
【００７４】
図２５に示す鏡胴ユニットは、撮影レンズ鏡胴ＴＵおよび観察光学系ユニットＦＵを備えている。撮影レンズ鏡胴ＴＵは、変倍撮影光学系を組み込んでいる。観察光学系ユニットＦＵは、上述した実施例１〜実施例４のいずれかのような変倍観察光学系を、組み込んで光学ファインダを構成している。観察光学系ユニットＦＵの変倍観察光学系は、撮影レンズ鏡胴ＴＵの変倍撮影光学系と連動して変倍動作する。観察光学系ユニットＦＵの物体側端部側には対物光学系Ｓ１が面し、瞳側端部には接眼光学系Ｓ３が面している。
このような、鏡胴ユニットは、上述したような変倍観察光学系を用い且つ該変倍観察光学系を変倍撮影光学系に連動させた光学変倍ファインダを、前記変倍撮影光学系と組み合わせて鏡胴ユニットを構成するようにしてもよい（請求項５に対応する）。
このようにすると、鏡胴ユニットは、変倍撮影光学系を有する撮影レンズ鏡胴ＴＵと、それに連動する実施例１〜実施例４のいずれかのような変倍観察光学系を有する観察光学系ユニットＦＵとを具備するため、観察光学系ユニットＦＵが、広角高変倍比を得て、しかも薄型に構成することができるため、広角高変倍比で、しかも薄型の鏡胴ユニットとすることができる。
【００７５】
上述した実施例１〜実施例４に示されたような本発明に係る変倍観察光学系をズーム撮影レンズのような変倍撮影光学系と共に組み込んで構成した第２の実施の形態に係るカメラの構成を図２６、図２７および図２８に示している。
図２６、図２７および図２８に示すカメラは、ディジタルカメラとして構成され、図２６はその平面図、図２７はその正面図、そして図２８はその背面図である。なお、ここでは、ディジタルカメラについて説明しているが、銀塩フィルムカメラでもほぼ同様にして構成することができる。また、いわゆるＰＤＡ（personal data assistant）や携帯電話機等の携帯情報端末装置にカメラ機能を組み込んだものが、近年登場している。このような携帯情報端末装置も外観は若干異にするもののカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような携帯情報端末装置に本発明に係る変倍観察光学系を採用することもできる。
【００７６】
図２６〜図２８に示すように、カメラは、撮影レンズユニット１０１、シャッタボタン１０２、ズームボタン１０３、光学ファインダ１０４、液晶表示部１０５、液晶モニタ１０６およびメインスイッチ１０７等を備えている。
カメラは、変倍撮影光学系を含む撮影レンズユニット１０１とＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子（図示していない）を有しており、撮影光学系である撮影レンズユニット１０１によって形成される撮影対象となる物体、つまり被写体、の像を受光素子によって読み取るように構成されている。この撮影レンズユニット１０１としては、実施例５において説明したような撮影レンズ鏡胴ＴＵを用いることができる。
受光素子の出力は、中央処理装置（ＣＰＵ）（図示されていない）によって制御される信号処理装置（図示されていない）によって処理され、ディジタル画像情報に変換される。信号処理装置によってディジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置によって制御される画像処理装置（図示されていない）において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ（図示されていない）に記録される。この場合、半導体メモリは、メモリカードスロット等に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に内蔵された半導体メモリでもよい。
【００７７】
液晶モニタ１０６には、撮影中の画像を電子ファインダとして表示することもできるし、半導体メモリに記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリに記録した画像は、通信カードスロット等に装填した通信カード等を介して外部へ送信することも可能である。
撮影レンズユニット１０１は、カメラの携帯時には沈胴状態にあってカメラのボディー内に埋没しており、ユーザがメインスイッチ１０７を操作して電源を投入すると、鏡胴が繰り出され、カメラのボディーから突出する構成としてもよい。このとき、撮影レンズユニット１０１の鏡胴の内部では、可変焦点距離レンズを構成する各群の光学系は、例えば短焦点端の配置となっており、ズームボタン１０３を操作することによって、各群光学系の配置が変更されて、長焦点端への変倍動作を行うことができる。光学ファインダ１０４は、撮影レンズユニット１０１の画角の変化に連動して変倍し、撮影視野を観察設定するために用いる。この光学ファインダ１０４は、実施例１〜実施例４に示したような変倍観察光学系を内蔵している。なお、撮影レンズユニット１０１および光学ファインダ１０４として実施例５に示したような撮影レンズ鏡胴ＴＵと観察光学系ユニットＦＵが組み合わされた鏡胴ユニットを用いる構成としてもよい。
【００７８】
多くの場合、シャッタボタン１０２の半押し操作により、フォーカシングがなされる。シャッタボタン１０２をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
上述のようなカメラには、既に述べた通り、実施例１〜実施例４に示された変倍観察光学系を光学ファインダ１０４に内蔵させて使用することができ、このようにすると、カメラを、変倍撮影光学系と、それに連動する実施例１〜実施例４に示された変倍観察光学系とを具備して構成するため、広角高変倍比を得て、しかも薄型である実像式の変倍観察光学系を用いることにより、銀塩フィルムカメラやディジタルカメラ等のカメラの筐体ボディーを薄型に構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施例１に係る変倍観察光学系の広角端における配置構成を示す図である。
【図２】図１に示す本発明の実施例１による変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図３】図１の本発明の実施例１の変倍観察光学系の中間焦点距離における配置構成を示す図である。
【図４】図３に示す本発明の実施例１の変倍観察光学系の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図５】図１の本発明の実施例１の変倍観察光学系の望遠端における配置構成を示す図である。
【図６】図５に示す本発明の実施例１の変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図７】本発明の実施例２に係る変倍観察光学系の広角端における配置構成を示す図である。
【図８】図７に示す本発明の実施例２による変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図９】図７の本発明の実施例２の変倍観察光学系の中間焦点距離における配置構成を示す図である。
【図１０】図９に示す本発明の実施例２の変倍観察光学系の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図１１】図７の本発明の実施例２の変倍観察光学系の望遠端における配置構成を示す図である。
【図１２】図１１に示す本発明の実施例２の変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図１３】本発明の実施例３に係る変倍観察光学系の広角端における配置構成を示す図である。
【図１４】図１３に示す本発明の実施例３による変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図１５】図１３の本発明の実施例３の変倍観察光学系の中間焦点距離における配置構成を示す図である。
【図１６】図１５に示す本発明の実施例３の変倍観察光学系の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図１７】図１３の本発明の実施例３の変倍観察光学系の望遠端における配置構成を示す図である。
【図１８】図１７に示す本発明の実施例３の変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図１９】本発明の実施例４に係る変倍観察光学系の広角端における配置構成を示す図である。
【図２０】図１９に示す本発明の実施例４による変倍観察光学系の広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図２１】図１９の本発明の実施例４の変倍観察光学系の中間焦点距離における配置構成を示す図である。
【図２２】図２１に示す本発明の実施例４の変倍観察光学系の中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図２３】図１９の本発明の実施例４の変倍観察光学系の望遠端における配置構成を示す図である。
【図２４】図２３に示す本発明の実施例４の変倍観察光学系の望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各種収差を示す収差曲線図である。
【図２５】本発明に係る変倍観察光学系を組み込んだ本発明の第１の実施の形態に係る鏡胴ユニットの構成を模式的に示す斜視図である。
【図２６】本発明に係る変倍観察光学系を光学ファインダに組み込んでディジタルカメラとして構成した本発明の第２の実施の形態に係るカメラの構成を模式的に示す平面図である。
【図２７】図２６のカメラの正面図である。
【図２８】図２６のカメラの背面図である。
【符号の説明】
【００８０】
Ｇ１  第１群レンズ系
Ｇ２  第２群レンズ系
Ｇ３  第３群レンズ系
Ｇ４  第４群レンズ系
Ｇ５  第５群レンズ系
Ｓ１  対物光学系
Ｓ２  反転光学系
Ｓ３  接眼光学系
Ｌ１〜Ｌ５  第１レンズ〜第５レンズ
Ｐ１  プリズム
ＴＵ  撮影レンズ鏡胴
ＦＵ  観察光学系ユニット
１０１  撮影レンズ
１０２  シャッタボタン
１０３  ズームボタン
１０４  光学ファインダ
１０５  液晶表示部
１０６  液晶モニタ
１０７  メインスイッチ
【図１】
2006047331.tif 000021
【図２】
2006047331.tif 000022
【図３】
2006047331.tif 000023
【図４】
2006047331.tif 000024
【図５】
2006047331.tif 000025
【図６】
2006047331.tif 000026
【図７】
2006047331.tif 000027
【図８】
2006047331.tif 000028
【図９】
2006047331.tif 000029
【図１０】
2006047331.tif 000030
【図１１】
2006047331.tif 000031
【図１２】
2006047331.tif 000032
【図１３】
2006047331.tif 000033
【図１４】
2006047331.tif 000034
【図１５】
2006047331.tif 000035
【図１６】
2006047331.tif 000036
【図１７】
2006047331.tif 000037
【図１８】
2006047331.tif 000038
【図１９】
2006047331.tif 000039
【図２０】
2006047331.tif 000040
【図２１】
2006047331.tif 000041
【図２２】
2006047331.tif 000042
【図２３】
2006047331.tif 000043
【図２４】
2006047331.tif 000044
【図２５】
2006047331.tif 000045
【図２６】
2006047331.tif 000046
【図２７】
2006047331.tif 000047
【図２８】
2006047331.tif 000048
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月3日(2004.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
近年、カメラにおける撮影光学系の高変倍化および薄型化が著しく進んでいる。特に屈曲光学系や特殊な沈胴方式を採用した鏡胴ユニットを撮影用に採用して、高変倍撮影レンズを搭載しながらカメラ本体の奥行きを薄くしたカメラが増えつつある。必然的に観察光学系も薄いカメラ本体に収納しなければならず、設計の難易度が高くなっている。その結果として、変倍比や視野率などを抑えて小型化を図った製品や、組立て時にレンズやカムの位置の調整をしている製品が多くなっている。
光学ファインダに使用される実像式の変倍観察光学系は、例えば特許文献１および特許文献２等に開示されている。
特許文献１には、物体側から順次、正の屈折力を有する対物レンズと、該対物レンズによって結像する像の上下左右を反転させる像反転光学系と、正の屈折力を有する接眼レンズと、を配置してなる実像式変倍フアインダにおいて、前記対物レンズが、負の屈折力を有する第１群光学系、正の屈折力を有する第２群光学系、負の屈折力を有する第３群光学系、正の屈折力を有する第４群光学系を物体側から順次配置して構成するとともに、前記各群はそれぞれ１枚のレンズからなり、前記各群の群間隔を変化させて変倍動作を行う実像式変倍フアインダが示されている。特許文献１では、このような構成によって、変倍比が３倍以上と高変倍でありながら、対物レンズの全長が短く、収差も良好に補正されるとしているが、広角端の視野角は、２８度未満と狭い。